LIN协议的诊断测试（附CAPL自动化代码）

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前言

本文暂不谈及3类从节点诊断等LIN诊断协议的具体深入内容，主要了解一下LIN的主从节点诊断如何在CANoe进行测试，以及涉及数据链路层的LIN相关诊断测试实战如何进行CAPL自动化用例编写。

一、概述

1.主节点

主节点通常是高性能ECU，主节点可以用CAN线进行诊断测试。通过节点的CAN diag_req\diag_resp报文进行DTC信息读取。

2.从节点

从节点通常是不参与复杂数据通信的执行器ECU，通常从节点能够传输简单的诊断信息，比如错误信息标志位。LIN从节点诊断使用诊断帧来传输诊断或配置信息，包含8个字节数据。标识符：
a.主机请求帧（主节点发送帧头+主节点发送应答） 0x3C
b.从机应答帧（主节点发送帧头+从节点发送应答） 0x3D

二、从节点诊断测试

1.CANoe ISC方式

需要开启主模式，通过Frames定义3C、3D周期报文，间隔100-150ms。具体报文设置如下图，缺点是每测一个DUT都要新建一次ISC诊断报文。

因此，该方法适用于节点级手动测试或者回归测试复现相关问题。

2.CAPL自动化脚本方式

LIN网络上新增node，加入CAPL脚本，如下。脚本中发送3C后给一个100ms定时器，时间太短不行（从节点没初始化完成）。

/*@!Encoding:936*//*-------------CAPL脚本实现LIN诊断3C、3D报文发送---------------------*/
includes
{}

variables
{
  linFrame *msg;
  linFrame *msg1;
  msTimer header_msg_send;}

on timer header_msg_send
{output(msg1);}voidLIN_Diag_Simulation(){
  msg.id =0x3C;
  msg.msgChannel =20;
  msg.dlc=8;
  msg.rtr =1;
  msg.byte(0)=0x03;
  msg.byte(1)=0x02;
  msg.byte(2)=0x10;
  msg.byte(3)=0x01;
  msg.byte(4)=0x00;
  msg.byte(5)=0x00;
  msg.byte(6)=0x00;
  msg.byte(7)=0x00;output(msg);write("TEST SUCCESS");
  
  msg1.id =0x3D;
  msg1.msgChannel =20;
  msg1.dlc=8;
  msg1.rtr =1;settimer(header_msg_send,100);}

on key 'a'{LIN_Diag_Simulation();write("go to");}

注意：如下图，脚本方式发送诊断命令，从节点不能失效处理，否则没有3D应答帧。原因：从节点失效，LDF文件中定义的3D报文失效，LIN通讯始终是遵循LDF文件调度。（踩坑：不能认为有从节点样件就失效掉该节点）。

三、主节点诊断测试

主节点的诊断测试数据链路层主要涉及到帧超时时间（高低压）、节点丢失、应答错误故障码等用例，下面将具体节点级测试中脚本优化和需要注意的地方进行说明。

1.帧超时时间（高低压）&节点丢失

脚本核心在于处理仿真从节点的丢失与正常发送。实现方式：在vTESTStudio中使用系统变量，关联至Simulation Setup从节点Node中的CAPL脚本（如下）进行节点的激活与失效，仿真实现节点丢失。

/*--------触发节点丢失及恢复　　add qhz 2022.10.15------------------------*/
on sysvar sysvar::LIN_Simulation::linActivate
{if(@sysvar::LIN_Simulation::linActivate==1){linactivateResps("node name1");//恢复指定节点linactivateResps("node name2");write("仿真节点发送报文,%d",linactivateResps("node name2");//打印结果}else{linDeactivateResps("node name1");//丢失指定节点linDeactivateResps("node name2");write("停止节点发送报文,%d",linDeactivateResps("node name2");//打印结果}}

Trace现象：从节点报文先正常发出，linDeactivateResps方法生效后出现错误帧。

2.应答错误故障码

处理从节点报文应答错误脚本。实现方式：在vTESTStudio中使用系统变量，关联至从节点node中的CAPL脚本（如下）进行仿真实现节点的应答错误响应控制。推荐使用下面的优化方式2代码。

/*原脚本
  存在问题：在VTEST中调用linSetRespError不生效，不确定哪个从节点生效？
  可以使用SetBusContext(GetBusNameContext("网段name"))函数进行环境通道配置
*/int count =1;for(j=0;j<count;j++)// 1次response_error为1，之后为0{linSetRespError(1);// 设置\重置调用从节点的响应错误标志   0:reset  1:settestWaitForTimeout(200);}linSetRespError(0);/*优化方式1
  实现：使用系统变量进行CAPL脚本关联，CAPL脚本加在从节点node中进行调用
  缺点：每测一个network都需要加一次CAPL脚本，麻烦
*///case脚本通过关联的系统变量去执行Node中的脚本for(j=0;j<count;j++)// 1次response_error为1，之后为0{ 
  @sysvar::LIN_Simulation::linSetResp =1;testStep("","记录设置响应错误标志时刻，便于trace定位");testWaitForTimeout(200);
  @sysvar::LIN_Simulation::linSetResp =0;}
@sysvar::LIN_Simulation::linSetResp =0;//Node中的脚本如下：
on sysvar sysvar::LIN_Simulation::linSetResp
{if(@sysvar::LIN_Simulation::linSetResp==1){linSetRespError(1);}else{linSetRespError(0);}}/*优化方式2
  实现：使用setSignal函数直接改变应答错误信号值，把应答信号name存在配置文件中
*/for(j=0;j<count;j++)// 1次response_error为1，之后为0{setSignal(SignalName,1);testStep("","记录设置响应错误标志时刻，便于trace定位");testWaitForTimeout(200);}setSignal(RepSignalName,0);

Trace现象：从节点应答报文正常发出后，linSetRespError(1)生效会使得报文中的ErrResp信号置为1，如下图。

使用CAPL自动化脚本执行过程中，在调用linGotoSleep等CAPL自带函数的时候，可能会存在函数不生效的情况。例如：添加LDF文件后，脚本调用linwakeup()方法trace窗口没有唤醒报文发出。这是需要检查ISC配置，第二个图标不能勾选。

图标2的含义是：激活或停用CAPL命令过滤，用于控制分配网络的LIN主控功能。如果点击激活，则会忽略linGotoSleep等CAPL函数。

总结

LIN协议相对于CAN协议而言内容较为简单，但实际协议一致性测试过程中，仍然也有很多地方需要去考虑。特别是本文介绍的从节点诊断如何进行测试、主节点的诊断自动化脚本如何合理化、状态管理如何测试以及之前文章提到的休眠唤醒测试细节点等等，都值得设计、推敲来满足测试要求。